تبدیل‌کننده ترانسفورماتور جریان مستقیم با فشار بالا (HVDC)

توضیحات

تبدیل‌کننده پرتوسی مستقیم با ولتاژ بالا (HVDC) یک دستگاه اصلی در سیستم‌های انتقال پرتوسی است. عملکرد اصلی آن اتصال شبکه برق متناوب به صفحه تبدیل‌کننده است، که امکان تبدیل و انتقال انرژی بین متناوب و مستقیم را فراهم می‌کند. این دستگاه می‌تواند انرژی الکتریکی با ولتاژ بالا در طرف متناوب را به سطح ولتاژ مناسب برای عملکرد صفحه تبدیل‌کننده تبدیل کند و حمایت پایداری برای انتقال پرتوسی ارائه دهد. همچنین، از طریق جداسازی الکتریکی، مداخله متقابل بین شبکه متناوب و سیستم پرتوسی را کاهش می‌دهد و اطمینان از عملکرد ایمن کل سیستم انتقال را فراهم می‌کند. عملکرد آن مستقیماً بر کارایی، ثبات و قابلیت اعتماد انتقال HVDC تأثیر می‌گذارد و آن را به تجهیزات کلیدی برای انتقال برق با فاصله دور و ظرفیت بزرگ (مانند اتصال شبکه‌های منطقه‌ای و یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر) تبدیل می‌کند.

• تا ۱۰۰۰ کیلوولت در طرف شبکه.

• تا ±۱۱۰۰ کیلوولت در طرف صفحه.

ویژگی‌ها

• عملکرد عایق‌بندی بالا: در محیط ولتاژ بالا (اغلب شامل ±۵۰۰ کیلوولت و بالاتر) کار می‌کند و نیاز به توانایی عایق‌بندی بسیار قوی دارد. فرآیندهای خاصی مانند عایق‌بندی روغن-کاغذ یا SF₆ برای تحمل شرایط کاری پیچیده مانند ولتاژ بیش از حد عملیاتی، ولتاژ بیش از حد برافزا و مغناطیس‌کردن پرتوسی استفاده می‌شود.

• طراحی پیچه خاص: بیشتر از ساختارهای پیچه تقسیم‌شده استفاده می‌کند که می‌تواند به نیازهای توپولوژی چندین بازوی صفحه تبدیل‌کننده تطبیق داده شود. همچنین تأثیر هارمونیک‌ها بر شبکه را کاهش می‌دهد تا کیفیت برق را تضمین کند.

• سیستم خنک‌سازی کارآمد: به دلیل توان انتقال بزرگ (ظرفیت واحد می‌تواند به میلیون‌ها کیلوواط برسد) و تولید حرارت زیاد در حین عملکرد، معمولاً با سیستم‌های خنک‌سازی جریان روغن اجباری هدایت‌شده یا خنک‌سازی هوا اجباری مجهز می‌شود تا تảnش گرما تحت بار اسمی را تضمین کند.

• مقاومت قوی در برابر کوتاه‌شدن: می‌تواند ضربه جریان کوتاه‌شدن در حین خطاهای سیستم را تحمل کند. پیچه‌ها از ساختارهای تثبیت مکانیکی تقویت‌شده استفاده می‌کنند تا خطر تغییر شکل در حین کوتاه‌شدن را کاهش دهند.

• قابلیت تنظیم ولتاژ در حالت بارگذاری: بیشتر محصولات دارای قابلیت تنظیم ولتاژ در حالت بارگذاری هستند که می‌توانند ولتاژ خروجی را در زمان واقعی بر اساس نوسانات ولتاژ شبکه تنظیم کنند، تا صفحه تبدیل‌کننده در محدوده ولتاژ بهینه عمل کند و انعطاف‌پذیری عملکرد سیستم را افزایش دهند.

• تطبیق با شرایط کاری پیچیده: می‌تواند موج‌های هارمونیک، مغناطیس‌کردن پرتوسی، ارتعاش و شرایط منحصر به فرد سیستم‌های انتقال پرتوسی را تحمل کند. قطعات فلزی با تیمار ضد‌زنگ‌زدایی بالا، برای تطبیق با محیط‌های نصب مختلف مانند خارج یا داخل ساختمان مجهز می‌شوند.